Kľúčový rozdiel medzi kaspázou a prokaspázou je v tom, že kaspáza je aktívny proteázový enzým, ktorý je nevyhnutný pri apoptóze alebo programovanej bunkovej smrti, zatiaľ čo prokaspáza je neaktívny proteázový enzým, ktorý je neaktívnym prekurzorom kaspázy.
Proteázy sú enzýmy, ktoré katalyzujú rozklad peptidových väzieb v proteínoch. Táto reakcia sa nazýva proteolýza. Proteázy katalyzujú premenu veľkých proteínov na menšie peptidy a jednotlivé aminokyseliny. Existuje niekoľko typov proteáz, ako sú kyslé, neutrálne a alkalické proteázy. Tieto proteázy možno získať z rastlín, zvierat a mikroorganizmov. Nachádzajú sa aj vo vírusoch. Proteázy sa nezávisle vyvinuli niekoľkokrát takým spôsobom, že rôzne triedy proteáz môžu vykonávať rovnakú reakciu pomocou úplne odlišných katalytických mechanizmov. Kaspáza a prokaspáza sú dva typy proteáz. Kaspázy sú nevyhnutné pri apoptóze, zatiaľ čo prokaspázy sú neaktívnymi prekurzormi kaspáz v bunkách.
Čo je kaspáza?
Kaspáza je aktívny proteázový enzým, ktorý hrá zásadnú úlohu pri programovanej bunkovej smrti. Je známa ako kaspáza kvôli svojej špecifickej aktivite cysteín proteázy. Cysteín v aktívnom mieste tohto enzýmu nukleofilne napáda a štiepi cieľový proteín až po zvyšku kyseliny asparágovej. Existuje asi 12 potvrdených kaspáz u ľudí, ktoré vykonávajú rôzne bunkové funkcie. Existujú rôzne typy kaspáz ako iniciátor, popravca, zápal a iné.
Obrázok 01: Kaspáza
Úloha tohto enzýmu pri programovanej bunkovej smrti bola prvýkrát identifikovaná v roku 1993. Aktivácia kaspázy zaisťuje, že bunkové zložky sú degradované kontrolovaným spôsobom. Kaspáza katalyzuje bunkovú smrť s minimálnymi účinkami na okolité tkanivá. Tento enzým má tiež úlohy, ako je pyroptóza a nekroptóza v programovanej bunkovej smrti. Tieto formy bunkovej smrti sú dôležité pre ochranu organizmu pred signálmi bunkového stresu a patogénnymi útokmi. Okrem toho má tento enzým niektoré ďalšie identifikované úlohy, ako je proliferácia buniek, supresia nádorov, diferenciácia buniek a vedenie axónov a starnutie. Avšak nadmerná aktivácia niektorých kaspáz, ako je kaspáza-3, môže viesť k nadmernej bunkovej smrti. Tento stav sa pozoruje pri niekoľkých neurodegeneratívnych ochoreniach, ako je Alzheimerova choroba.
Čo je Procaspase?
Prokaspáza je neaktívny proteázový enzým. Prokaspáza je neaktívny zymogén, ktorý sa aktivuje iba po vhodnom stimule. Posttranslačná kontrola hladiny umožňuje rýchlu a pevnú reguláciu tohto enzýmu. Aktivačný proces zahŕňa dimerizáciu alebo často oligomerizáciu prokaspáz. Nasleduje dimerizačný proces, prokaspáza sa štiepi na malú podjednotku a veľkú podjednotku. Veľké a malé podjednotky sa navzájom spájajú a vytvárajú aktívnu heterodimérnu kaspázu.
Obrázok 02: Procaspase
Aktívny enzým často existuje ako heterotetramér v biologickom prostredí, kde sa dimér prokaspázy spolu štiepi za vzniku heterotetraméru. Okrem toho krok dimerizácie uľahčuje aktiváciu iniciačnej prokaspázy a zápalovej prokaspázy. Dimerizácia je uľahčená väzbou na adaptorové proteíny prostredníctvom interakčných motívov proteín-proteín, ktoré sú v týchto prokaspázach. Tieto motívy sa nazývajú záhyby smrti. Štiepenie iniciačnej prokaspázy prebieha autoproteolyticky, zatiaľ čo iniciátor prokaspázy štiepi vykonávaciu prokaspázu.
Aké sú podobnosti medzi kaspázou a prokaspázou?
- Kaspáza a prokaspáza sú dva typy proteáz.
- Obaja sú bielkoviny zložené z aminokyselín.
- Majú podobnú štruktúru.
- Nachádzajú sa u ľudí a iných cicavcov, ako sú myši.
- Obidve sú veľmi dôležité pre bunkové funkcie.
Aký je rozdiel medzi kaspázou a prokaspázou?
Kaspáza je aktívny proteázový enzým dôležitý pre programovanú bunkovú smrť, zatiaľ čo prokaspáza je neaktívnym prekurzorom kaspázy. Toto je kľúčový rozdiel medzi kaspázou a prokaspázou. Okrem toho je kaspáza porovnateľne menšia molekula, zatiaľ čo prokaspáza je porovnateľne väčšia molekula.
Nasledujúca infografika uvádza rozdiely medzi kaspázou a prokaspázou v tabuľkovej forme na porovnanie vedľa seba.
Zhrnutie – Caspase vs Procaspase
Proteázy sú enzýmy, ktoré rozkladajú peptidové väzby bielkovín. Kaspáza a prokaspáza sú dva typy proteáz. Kaspáza je aktívny proteázový enzým, zatiaľ čo prokaspáza je neaktívny proteázový enzým. Toto je kľúčový rozdiel medzi kaspázou a prokaspázou.
